《電子自旋的非絕熱操控及其在量子器件中的套用原理》是依託上海大學，由班玥擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電子自旋的非絕熱操控及其在量子器件中的套用原理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：班玥
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
量子調控已被列為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》，是當前半導體物理學、量子信息科學技術的重要研究內容。半導體納米結構中波函式調控和自旋操控正是量子調控的核心問題之一。近年來，項目申請人首次將量子絕熱捷徑技術套用於自旋電子學以實現單量子點中自旋的快速反轉，論文發表於Phys. Rev. Lett. 109, 206602 (2012)。本項目以量子絕熱捷徑技術為主要研究方法，結合量子光學、介觀物理、最最佳化控制理論，研究半導體量子點、量子線中電子自旋的非絕熱控制。目標是通過量子絕熱捷徑技術，實現不同噪聲和退相干影響下，自旋態的快速、高保真操控，並對外場進行最最佳化設計。本項目將為設計以電子自旋快速操控為核心的新型量子器件提供重要原理。..
結題摘要
本項目旨在通過實現不同噪聲和退相干影響下，量子態的快速、高保真操控，並對外場進行最最佳化設計。本項目研究了這些非絕熱控制方案在量子器件中的套用，為開發新型電子自旋器件提供重要理論依據。發表標註受本項目資助的SCI期刊論文8篇，其中包括Phys. Rev. A. 4篇，Sci. Rep.1篇,Opt. Letts.1篇,J. Appl. Phys.1篇。重點研究了半導體量子點中的電子輸運、自旋操控等，取得成果如下：1、研究了半導體雙量子點中電子自旋態的快速躍遷，並提出了快速製造Hadamard門等量子邏輯門的理論方案。2、研究了移動諧振子（量子點）中，通過調控自旋-軌道耦合係數和諧振子（量子點）移動路徑控制自旋態的演化。3、研究了量子點中自旋態系統等一般二能級系統中的時間最最佳化調控問題。4、將量子絕熱捷徑技術運用到冷原子體系中，使用基於不變數的反控制法操控Morse勢中冷原子和玻色-愛因斯坦凝聚體的量子態。還研究了考慮自旋軌道耦合的二維、三維玻色-愛因斯坦凝聚的塌縮現象。5、研究了石墨烯低維結構中電子的類光學現象，為進一步準確操控其中的量子態提供重要的理論準備。我們的研究提出了半導體量子點中電子電荷態/自旋態絕熱捷徑操控的一系列方案，為半導體自旋電子學中自旋的快速相干控制提供新的思路和方法，豐富了量子調控的研究內容。
